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Die
Erfindung betrifft ein Mikroskopsystem zur berührungslosen Schwingungsmessung
einer Probe sowie ein Verfahren zur berührungslosen Schwingungsmessung
einer Probe.
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Es
sind Systeme bekannt, bei denen mittels dem Laserdopplereffekt das
Vibrationsverhalten an einem einzigen Punkt einer Probe gemessen
wird. Damit können
insbesondere Schwingungen entlang der Ausbreitungsrichtung der Laserstrahlung
gemessen werden, wobei jedoch aufgrund der punktuellen Messung die
Messung sehr zeitaufwendig ist. Um Schwingungen quer zur Ausbreitung
der Laserstrahlung messen zu können,
wird häufig
ein anderes Verfahren eingesetzt, nämlich ein stroposkopisches
Videomikroskopieverfahren. Zur Messung der dreidimensionalen Struktur
der Probe wird wiederum ein Weißlichtinterferrometer
eingesetzt.
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Alle
drei Verfahren sind aufwendig und zeitintensiv und benötigen jeweils
einen eigenen Sensor, was zu einem sehr kostenintensiven Gerät führt.
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Ausgehend
hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Mikroskopsystem sowie
ein Verfahren zur berührungslosen
Schwingungsmessung einer Probe vorzusehen, das einen vereinfachten
Aufbau aufweist.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe gelöst durch
ein Mikroskopsystem zur berührungslosen Schwingungsmessung
einer Probe mit einem Lichtquellenmodul, das Beleuchtungsstrahlung
gepulst und im Dauerbetrieb abgeben kann, ein Beleuchtungsmodul,
das zur Messung eines auf oder in der Probe liegenden, flächigen ersten
Meßbereichs
die Beleuchtungsstrahlung derart in den Meßbereich fokussiert und eine
relative Bewegung zwischen der fokussierten Beleuchtungsstrahlung
der Probe derart bewirkt, daß der
gesamte Meßbereich
scannend beleuchtet und aufgrund einer Wechselwirkung von Beleuchtungsstrahlung
und Probe Probenstrahlung erzeugt wird, einem Detektionsmodul, das
die im Fokus erzeugte Probenstrahlung konfokal detektiert, einem Anregungsmodul,
mit dem die Probe mechanisch in Schwingung versetzt werden kann,
und mit einer Steuereinheit zur Steuerung der Module derart, daß das Mikroskopsystem
in drei verschiedenen Meßmodi
betrieben werden kann, wobei im ersten Modus die Probe mittels dem
Anregungsmodul nicht in Schwingung versetzt ist, das Lichtquellenmodul
in den Dauerbetrieb geschaltet ist und mittels dem Beleuchtungsmodul
und dem Detektionsmodul der erste Meßbereich detektiert wird, im
zweiten Modus die Probe mittels dem Anregungsmodul in Schwingung versetzt
ist, das Lichtquellenmodul in den Dauerbetrieb geschaltet ist und
mittels dem Beleuchtungsmodul und dem Detektionsmodul der erste
Meßbereich detektiert
wird und im dritten Modus die Probe mittels dem Anregungsmodul in
Schwingung versetzt ist, das Lichtquellenmodul die Beleuchtungsstrahlung gepulst
abgibt und mittels dem Beleuchtungsmodul und dem Detektionsmodul
der erste Meßbereich
detektiert wird.
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Mit
diesem Mikroskopsystem ist es möglich, mit
nur einem einzigen Detektionsmodul und somit auch mit nur einem
einzigen Detektor (z. B. CMOS- oder CCD-Detektorzeile) sowie mit
denselben Lichtquellen (und sogar mit derselben Lichtquelle) die
statische dreidimensionale Struktur der Probe in Ruhe zu messen
(erster Meßmodus)
sowie Schwingungen der Probe in Richtung der Beleuchtungsstrahlung
als auch quer zur Beleuchtungsstrahlung zu messen (dritter Meßmodus).
Ferner kann die Einhüllende
der Schwingung der Probe auch noch gemessen werden (zweiter Meßmodus).
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Das
Mikroskopsystem kann insbesondere zum Testen von mikromechanischen
Komponenten bzw. mikroelektromechanischen Komponenten eingesetzt
werden. Solche Komponenten enthalten bewegliche Strukturen mit Mikrometer-Abmessungen zusammen
mit elektronischen Schaltelementen auf einem Siliziumchip. Beispiele
hierfür
sind Beschleunigungssensoren (z. B. zur Airbagauslösung in
Fahrzeugen), Drehraten-Sensoren sowie eine Kippspiegelmatrix für Videoprojektoren.
Wenn solche Komponenten auch noch optoelektronische Funktionen aufweisen,
spricht man von mikro-optoelektronisch-mechanischen Komponenten
bzw. Systemen. So können
beispielsweise Vorhersagen über
mögliche Schädigungen
durch lokale Ermüdung
getroffen werden.
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Bei
dem Mikroskopsystem kann das Beleuchtungsmodul die Beleuchtungsstrahlung
linienförmig
in den Meßbereich
fokussieren und das Detektionsmodul die erzeugte Probenstrahlung
linienförmig
detektieren. Damit wird es möglich,
größere Bildbereiche
in kürzerer
Zeit zu erfassen. Insbesondere bei einer Ablenkung quer zur Linienrichtung können auch
dreidimensionale Probenbilder erzeugt werden.
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Der
flächige
erste Meßbereich
kann sich insbesondere in Richtung der Beleuchtungsstrahlung oder
auch quer dazu erstrecken. Ferner kann der flächige erste Meßbereich
eine ebene Fläche sein.
Die Lage des flächigen
ersten Meßbereiches
wird gemäß der zu
erwartenden Schwingung gewählt.
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Bei
dem Mikroskopsystem können
zumindest in einem der Meßmodi
weitere flächige
Meßbereiche
in der gleichen Weise wie der erste Meßbereich mittels dem Beleuchtungsmodul
und dem Detektionsmodul detektiert werden. Die weiteren Meßbereich
liegen insbesondere parallel zum ersten Meßbereich, so daß nebeneinander
liegende optische Schnitte der Probe detektiert werden können, aus
dem ein dreidimensionales Bild zusammengesetzt werden kann.
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Das
Anregungsmodul regt die Probe insbesondere periodisch an. So kann
das Anregungsmodul im dritten Modus die Probe periodisch anregen und
die weiteren Meßbereiche
können
zu Zeitpunkten detektiert werden, die zur Zeit der Detektion des ersten
Meßbereichs
um ganzzahlige Vielfache der Periodendauer der Anregung zeitlich
versetzt sind. Damit wird vorteilhaft erreicht, daß die verschiedenen optischen
Schnitte jeweils zum gleichen Schwingungszeitpunkt gewonnen werden,
so daß insgesamt
ein sehr hoch aufgelöstes
dreidimensionales Bild der Schwingung erzeugt werden kann.
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Das
Lichtquellenmodul kann auch eine oder mehrere Leuchtdioden aufweisen.
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Das
Lichtquellenmodul kann auch eine Lasereinheit zur Erzeugung der
Beleuchtungsstrahlung aufweisen. Die Lasereinheit kann entweder
einen einzelnen Laser oder auch mehrere Laser umfassen, die die
gewünschte
Beleuchtungsstrahlung (hier Laserstrahlung) abgibt. Die Laserstrahlung
läßt sich äußerst gut
fokussieren, wobei die Fokussierung insbesondere so gewählt ist,
daß sie
beugungsbegrenzt ist. Damit wird eine sehr gute Auflösung erreicht.
Ferner sind sehr hohe Pulswiederholraten und äußerst kurze Pulse möglich, so
daß eine
ausgezeichnete Auflösung
auch von schnellen mechanischen Schwingungen der Probe möglich ist.
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Das
Anregungsmodul kann beim Mikroskopsystem im zweiten Modus die Probe
periodisch anregen, wobei die Detektions -bzw. Meßdauer im
zweiten Modus länger
ist als die Periodendauer der Anregung. Damit läßt sich insbesondere die Einhüllende der
mechanischen Schwingung sehr gut detektieren.
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Das
Anregungsmodul kann im dritten Modus die Probe periodisch anregen,
wobei die Pulsdauer der gepulsten Beleuchtung und somit die Meßdauer im
dritten Modus kürzer
ist als die Periodendauer der Anregung. Damit wird eine sehr hohe
Auflösung
der aufgenommenen Probe zu einem Zeitpunkt der angeregten mechanischen
Schwingung möglich.
Insbesondere ist es möglich,
eine höhere
zeitliche Auflösung
zu erreichen, als z. B. durch die minimale Detektionsdauer des Detektors
möglich
wäre. Wenn
das Detektionsmodul als Detektor eine Kamera aufweist, ist die minimale
Detektionsdauer durch die minimale Verschlußzeit (Zeit, während der
die Kamera aufnimmt) vorgegeben. Die Pulsdauer kann jedoch kürzer gewählt bzw.
eingestellt werden als die minimale Verschlußzeit, so daß über die
Pulsdauer und nicht über
die Verschlußzeit
die Aufnahme- bzw. Meßdauer
bestimmt wird.
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Insbesondere
kann die Steuereinheit im dritten Meßmodus die Beleuchtungsfrequenz
der gepulsten Beleuchtungsstrahlung und die Schwingungsfrequenz
der mechanischen Anregung miteinander synchronisieren. Damit lassen
sich ausgezeichnet in definierter Weise Messungen in Phase oder
auch außer
Phase durchführen.
Bei Messungen in Phase kann man durch die Ein- oder Verstellung eines
Offsets einstellen, an welcher Stelle der mechanischen Schwingung
gemessen wird (z. B. am Gipfel bzw. Maximum, im Tal bzw. Minimum
oder an einer bestimmten Stelle dazwischen bzw. an der Flanke).
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Die
Probenstrahlung ist insbesondere hier reflektierte Strahlung. Sie
kann jedoch auch transmittierte Strahlung, Fluoreszenzstrahlung
oder eine sonstige aufgrund der Wechselwirkung erzeugte Strahlung
sein.
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Die
Steuereinheit kann insbesondere so ausgebildet sein, daß mit ihr
auch noch die Erzeugung der gewünschten
Bilddaten aus den Meßsignalen
erfolgt. Alternativ kann dazu eine separate Bearbeitungseinheit
vorgesehen sein.
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Die
Aufgabe wird ferner gelöst
durch ein Verfahren zur berührungslosen
Schwingungsmessung einer Probe, bei dem zur Messung eines auf oder
in der Probe liegenden flächigen
ersten Meßbereichs Beleuchtungsstrahlung
derart in den Meßbereich
fokussiert und eine Relativbewegung zwischen der fokussierten Beleuchtungsstrahlung
und der Probe derart bewirkt wird, daß der gesamte Meßbereich scannend
beleuchtet und aufgrund einer Wechselwirkung von Beleuchtungsstrahlung
und Probe Probenstrahlung erzeugt wird, die konfokal detektiert
wird, wobei in einem ersten Meßmodus
die Probe nicht in Schwingung versetzt wird und der erste Meßbereich mit
einer Dauerstrich-Beleuchtungsstrahlung gescannt wird, wobei in
einem zweiten Meßmodus
die Probe in Schwingung versetzt wird und der erste Meßbereich
mit einer Dauerstrich-Beleuchtungsstrahlung scannend beleuchtet
wird und wobei in einem dritten Meßmodus die Probe in Schwingung
versetzt wird und der erste Meßbereich
mit einer gepulsten Beleuchtungsstrahlung scannend beleuchtet wird.
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Mit
diesem Verfahren können
die statische dreidimensionale Struktur der Probe (erster Meßmodus),
die Einhüllende
der Schwingung der Probe (zweiter Modus) sowie ein bestimmter Schwingungszustand
der Schwingung (dritter Meßmodus)
mit ein und demselben Gerät gemessen
werden, wobei in allen drei Meßmodi
derselbe Detektor sowie dieselbe Lichtquelle eingesetzt werden kann.
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Insbesondere
wird die Beleuchtungsstrahlung linienförmig in den Meßbereich
fokussiert und die erzeugte Probenstrahlung linienförmig detektiert. Dazu
kann beispielsweise ein linienförmiger,
ortsauflösender
Detektor (z. B. CMOS- oder CCD-Detektor) eingesetzt werden.
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Bei
dem Verfahren können
zumindest in einem der Meßmodi
weitere flächige
Meßbereich
in gleicher Weise wie der erste Meßbereich detektiert werden.
Die weiteren Meßbereich
liegen bevorzugt parallel zum ersten Meßbereich. Damit ist es möglich, auch
dreidimensionale Informationen über
die zu untersuchende Probe und die Schwingungszustände der
Probe zu gewinnen.
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Das
Verfahren kann insbesondere so weitergebildet werden, daß die mittels
dem erfindungsgemäßen Mikroskopsystem
und seiner Weiterbildung ermöglichten
Messungen durchgeführt
werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend beispielshalber anhand der Figuren noch
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines konfokalen
Mikroskopsystems zur berührungslosen
Schwingungsmessung einer Probe;
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2 eine
Draufsicht eines zu detektierenden Probenbereichs der Probe 8 von 1;
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3–5 optische
Schnitte durch die Probe gemäß verschiedener
Meßmodi;
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6 ein
Diagramm zur Darstellung des mechanischen Anregungssignals des Aktuators 12 von 1 im
zeitlichen Verlauf, und
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7 eine
vergrößerte Ausschnittsdarstellung
des Meßfensters
M5 von 6.
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Bei
der in 1 gezeigten Ausführungsform umfaßt das konfokale
Mikroskopsystem zur berührungslosen
Schwingungsmessung einer Probe ein Lichtquellenmodul LM, ein Beleuchtungsmodul
BM ein Detektionsmodul DM, ein Anregungsmodul AM sowie eine Steuereinheit 1.
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Das
Lichtquellenmodul LM, das Beleuchtungsmodul BM sowie das Detektionsmodul
DM sind im wesentlichen wie bei einem herkömmlichen konfokalen Laser-Scanningmikroskop
ausgebildet. So umfaßt
das Lichtquellenmodul LM einen Laser 2, der hier sowohl
im Dauerbetrieb als auch gepulst betrieben werden kann und ein Laserstrahlenbündel 3 abgibt,
das mittels einer Linse 4 (beispielsweise einer Powell-Linse)
linienförmig
auf eine nachgeordnete Spaltblende 5 fokussiert wird. Durch
den Spalt der Spaltblende tritt somit ein linienförmiges Laserstrahlenbündel hindurch,
das sich hier senkrecht zur Zeichenebene erstreckt.
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Der
weitere Strahlenverlauf ist nur noch schematisch dargestellt, wobei
durch Pfeile die Ausbreitungsrichtung des Laserstrahlenbündels 3,
das hier als Beleuchtungsstrahlung dient, sowie der nachher noch
diskutierten Probenstrahlung eingezeichnet ist.
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Das
Laserstrahlenbündel 3 trifft
auf einen Strahlteiler 6 und gelangt von diesem zu einer
Scaneinheit 7 des Beleuchtungsmoduls BM. Die Scaneinheit 7 lenkt
das Laserstrahlenbündel 3 auf
eine zu untersuchende Probe 8, die auf einem Probentisch 9 liegt.
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Das
Beleuchtungsmodul BM enthält
ferner ein Objektiv 10, das zwischen der Scaneinheit 7 und dem
Probentisch 9 angeordnet ist und zur Fokussierung des linienförmigen Laserstrahlenbündels 3 auf bzw.
in die Probe 8 dient. Zur Änderung der Fokuslage des Laserstrahlenbündels 3 in
Ausbreitungsrichtung bzw. in Richtung der optischen Achse des Objekts 10 kann
beispielsweise ein Aktuator 11 (hier ein Piezoelement)
vorgesehen sein, das das Objektiv 10 bzw. Teile davon entlang
der Richtung des Doppelpfeils P1 bewegt.
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Die
Scaneinheit 7 dient dazu, das linienförmig fokussierte Strahlenbündel 3 entlang
des Doppelpfeils D2 zu scannen bzw. abzulenken.
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Das
Anregungsmodul AM umfaßt
einen Aktuator 12, mit dem der Probentisch 9 oder
auch die Probe 8 direkt in Schwingung versetzt werden kann.
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Das
Detektionsmodul DM umfaßt
eine Spaltblende 13, eine der Spaltblende 13 nachgeordnete Detektionslinse 14 sowie
einen zeilenförmigen
ortsauflösenden
Detektor 15, der sich hier senkrecht zur Zeichenebene erstreckt.
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Die
Steuereinheit steuert den Laser 2, die Aktuatoren 11 und 12 sowie
den Detektor 15 und kann das konfokale Mikroskopsystem
in drei verschiedenen Meßmodi
betreiben.
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Im
ersten Meßmodus
der drei Meßmodi
steuert die Steuereinheit 1 einen Aktuator 12 des
Anregungsmoduls AM so an, daß der
Probentisch 9 und somit auch die Probe 8 nicht
in Schwingung versetzt werden. Ferner wird der Laser 2 derart
angesteuert, daß er
in den Dauerbetrieb geschaltet ist, so daß mittels des Lichtquellenmoduls
LM und des Beleuchtungsmoduls BM auf bzw. in die Probe das Laserstrahlenbündel 3 als
Dauerstrich-Beleuchtung
fokussiert wird.
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In 2 ist
schematisch eine Draufsicht auf die Probe 8 bzw. des Bereiches
der Probe 8, der detektiert wird, gezeigt. Bei der Probe
handelt es sich hier um eine Kippspiegelmatrix, die eine Vielzahl
von in Zeilen und Spalten angeordneten Kippspiegeln aufweist. Eine
solche Kippspiegelmatrix wird beispielsweise bei digitalen Projektoren
eingesetzt und häufig
auch als DMD-Modul bezeichnet.
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Bei
der Darstellung in 2 ist schematisch nur ein einzelner
Kippspiegel 16 dargestellt. Ferner ist die Achse 17,
um die der Spiegel 16 gekippt werden kann, gestrichelt
eingezeichnet. Des weiteren ist das fokussierte Laserstrahlenbündel 3 (hier
Linie 18) dargestellt, das auf die Oberfläche der
Probe 8 fokussiert ist. Aufgrund einer Wechselwirkung zwischen dem
Laserstrahlenbündel 3 und
der Probe 8 (hier Reflexion) wird Probenlicht erzeugt,
das über
das Objektiv 10 und die Scaneinheit 7 descannt
(insbesondere bei einer Ablenkung des Laserstrahlenbündels 3 entlang
dem Pfeil P2, wie nachfolgend noch beschrieben wird) wird sowie
dann über
den Teilerwürfel 6,
die Spaltblende 13, die Detektionslinse 15 konfokal
und örtlich
auflösend
auf dem Detektor 15 detektiert wird.
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Die
Steuereinheit 1 steuert den Aktuator 11 so an,
daß das
Laserstrahlenbündel 3 in
unterschiedlichen Tiefen (z-Richtung, senkrecht zur Zeichenebene
bei 2) in der Probe fokussiert wird, so daß aus den
Detektorsignalen 15 ein optischer Schnitt der Probe 8 entlang
der Ausbreitungsrichtung (z-Richtung) des Laserstrahlenbündels 3 erstellt
werden kann. Es wird somit ein sich in z-Richtung erstreckender
erster Meßbereich
durch die sich ändernde
Fokussierung scannend beleuchtet. Ein solcher Schnitt ist schematisch
in 3 dargestellt. Da die Probe 8 nicht in
Schwingung versetzt wird, wird somit der Kippspiegel 16 in
seiner Ruhestellung erfaßt.
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In
einem zweiten Meßmodus
steuert die Steuereinheit 1 den Aktuator 12 nun
so an, daß der Probentisch 9 und
somit auch die Probe 8 periodisch mechanisch angeregt wird.
Dies führt
dazu, daß auch der
Kippspiegel 16 in Schwingung versetzt wird. Der Laser 2 wird
wiederum so angesteuert, daß er
im Dauerbetrieb geschaltet ist, so daß bei einer mehrfachen Messung
des x-z-Schnittes (gleicher Schnitt wie bei 2) jeweils
der Kippspiegel 16 in unterschiedlichen Stellungen während der
Schwingung erfaßt
wird. Bei einer Überlagerung
aller dieser Schnitte kann man leicht die Einhüllende der Schwingung des Kippspiegels 16 messen.
Dies ist in 4 dadurch angedeutet, daß die beiden
Endstellungen der angeregten Schwingung (Umkehrpunkte der Schwingung) des
Kippspiegels 16 mit durchgezogener Linie dargestellt sind
und daß beispielhaft
zwei Zwischenstellungen des Spiegels gestrichelt dargestellt sind.
Dazu ist anzumerken, daß in
diesem Modus nur die Umkehrpunkte der Schwingung (maximale Schwingungsamplitude)
scharf dargestellt bzw. gemessen werden, während die Zwischenstellungen
bzw. -zustände
unschärfer
(verschwommen) sind.
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In
einem dritten Meßmodus
werden der Probentisch 9 und somit die Probe 8 wiederum
periodisch mittels des Aktuators 12 in Schwingung versetzt.
In diesem Meßmodus
wird jedoch der Laser 2 gepulst betrieben und die Messung
des x-z-Schnittes wird so durchgeführt, daß stets zum gleichen Zeitpunkt
während
der Schwingung bzw. zu Zeitpunkten, die sich nur um ein ganzzahlig
Vielfaches der Periodendauer der angeregten Schwingung unterscheiden,
gemessen wird. In diesem Fall kann somit ein einzelner Schwingungszustand
während
der angeregten Schwingung des Kippspiegels 16 erfaßt werden,
wie dies schematisch in 5 dargestellt ist. In dieser
Darstellung ist die aufgrund der Schwingung auftretende Biegung
an den Enden des Kippspiegels 16 übertrieben dargestellt. In
diesem Modus kann der einzelne Schwingungszustand (insbesondere
wenn es ein Zustand zwischen den beiden Umkehrpunkten der Schwingung
ist) schärfer
dargestellt werden als im zweiten Meßmodus.
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Wenn
man dreidimensionale Bilder von dem Kippspiegel 16 gewinnen
will, so muß man
nur die beschriebenen x-z-Schnitte für unterschiedliche x-Positionen
durchführen,
wie dies schematisch durch den Fall P2 in 1 und 2 dargestellt
ist. Dazu wird das linienförmig
fokussierte Laserstrahlbündel 3 mittels
der Scaneinheit 7 quer zur Erstreckungsrichtung des Laserstrahlenbündels 3 abgelenkt
(die Probenstrahlung wird durch die Scaneinheit wiederum descannt).
Man erhält
dadurch nebeneinander liegende x-z-Schnitte, die in der üblichen
Art und Weise zu einem dreidimensionalen Bild zusammengesetzt werden
können.
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Die
unterschiedlichen Meßmodi
sind noch schematisch in 6 dargestellt. 6 zeigt
das mechanische Anregungssignal des Aktuators 12, wobei
die Amplitude A gegen die Zeit t aufgetragen ist. In der Zeit von
0 bis t1 findet keine Anregung mittels dem Aktuator 12 statt.
Es wird in dem ersten Meßmodus
im Meßfenster
M1 (t2 bis t3) der beschriebene x-z-Schnitt erfaßt.
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Zum
Zeitpunkt t1 setzt der Aktuator 12 die Probe 8 in
mechanische Schwingungen, wobei das mechanische Anregungssignal
dargestellt ist. Im Meßfenster
M2 (Zeit t4 bis t5) wird wiederum der x-z-Schnitt erfaßt. Wie
der Darstellung zu entnehmen ist, finden während dieser Zeit mehrere Schwingungen
des Anregungssignals (hier ca. 2,5 Schwingungen) statt, so daß das Bild
gemäß 4 detektiert werden
kann.
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Wenn
man ein dreidimensionales Bild erzeugen will, muß man die nebeneinander liegenden x-z-Schnitte erfassen,
wobei dann im zweiten Modus die weiteren Meßfenster M3, M4 so gelegt sind,
daß sie
vom Anfang des ersten Meßfensters
M2 (t4) im zweiten Meßmodus
nur um ganzzahlige Vielfache der Periodendauer des Anregungssignals
entfernt sind (hier Zeitpunkte t6, t7).
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Im
dritten Meßmodus
wird während
dem Meßfenster
M5 nur gepulst beleuchtet, wie dies durch die Striche M51, M52 und
M53 in 7 angedeutet ist. Zu diesen Zeiten werden die
x-z-Schnitte erfaßt, was
zum Bild gemäß 5 führt. Auch
hier kann wiederum ein dreidimensionales Bild dadurch aufgenommen
werden, daß die
nachfolgend aufgenommenen und benachbarten Schnitte zu Zeiten aufgenommen
werden, die sich vom Zeitpunkt t8 des Meßfensters M5 nur um ein ganzzahliges
Vielfaches von der Periodendauer des Anregungssignals unterscheiden.
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Im
dritten Meßmodus
kann die Pulsfrequenz der gepulsten Beleuchtung mit der Schwingungsfrequenz
des Aktuators 12 so synchronisiert werden, daß eine Detektion
definiert in Phase oder definiert außer Phase durchgeführt werden
kann.
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Das
beschriebene konfokale Mikroskopsystem kann mechanische Anregungsgrenzen
von 0 bis 40 MHz, Beleuchtungszeiten von 100 ps mit Wiederholraten
von 20 bis 80 MHz sowie Detektionsfrequenzen von 1 bis 60 kHz bereitstellen.
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Das
beschriebene konfokale Mikroskopsystem kann natürlich nicht nur Schwingungen
in Richtung der optischen Achse, sondern auch Schwingungen senkrecht
dazu detektieren. In diesem Fall wird dann beispielsweise kein x-z-Schnitt,
sondern ein x-y-Schnitt detektiert. Dies läßt sich hier leicht dadurch
realisieren, daß die
Fokustiefe des linienförmig fokussierten
Strahlenbündels 18 unverändert bleibt und
lediglich eine Ablenkung entlang des Doppelpfeils P2 (1, 2)
erfolgt. Es sind auch andere flächige
Meßbereiche
möglich,
die beispielsweise diagonal in der Probe 8 verlaufen.